地球上有些陆地终年覆盖着厚厚的冰层。格陵兰岛的大部分和南极洲大陆就属于这一类。有些生物能够适应冰上的生活,如企鹅、北极熊和海豹。
淡水生物群落
环球考察的下一站是水生生物群落。由于地球表面有近3/4的面积被水覆盖,所以人们不会对许多生物安家于水中感到惊奇。水生生物群落包括淡水生物群落和海洋生物群落,它们都受同样的非生物因素影响:温度、光照、氧气和盐度。
对水生生物群落而言,特别重要的因素是阳光。阳光对水中植物的光合作用与陆上植物一样都是必需的。然而,因为水会吸收阳光,只有接近水面或在浅水中才有足够可以进行光合作用的阳光。在水生生物群落中最普通的生产者是藻类,而不是其他植物。
池塘与湖泊 水生生物群落的第一站是平静的池塘。池塘和湖泊是静止的淡水水体。湖泊通常比池塘大而深。池塘常常较浅,即使在池塘的中央,阳光一般也能够到达底部,能让植物在那里生长。有些植物沿着池塘边缘生长,它们的根系生长在土壤中,而叶子却伸到阳光能照到的水面上。在湖泊的中央,水面上漂浮的藻类是主要的生产者。
许多动物都适应静水中的生活。沿着池塘边,你会看到昆虫、田螺、蛙类和蝾螈,翻车鱼生活在水面的上层,以昆虫和水面上的藻类为食。食腐动物,如鲶鱼生活在池塘底部附近。细菌和其他分解者也是以其他生物的遗体为食的。
溪流和河流 当你来到山涧溪流时,你马上会觉察出它与湖泊中静止的水体有些不同。溪流开始的地方称为源头,这些寒冷、清澈的水流得很快。生活在这一水域中的动物必须适应湍急的水流。如鲑鱼拥有流线型的身体,在急流的冲击下仍然能够游泳。昆虫和其他小型动物依靠自身的吸盘或钩子紧紧贴在岩石上。因为植物或藻类很少能在急流中生存,初级的消费者只能依靠落入水中的植物叶子和种子来生存。
溪水在向下游流动中,会汇入其他溪流。水流渐渐变慢。水体也会由于带着泥沙而变浑浊。由于流速缓慢、温度较高,水中所含的氧气较少。有一些生物可以适应在这一段河流的这一流速缓慢的部分中生活。很多植物在河床的鹅卵石堆中扎根生长,为昆虫和蛙类提供了美好的家园。就像每一个生物群落一样,只有适应这一特定栖息地环境的生物才能生存。
海洋生物群落
接下来考察队成员要去的是一些海洋生物群落。海洋中有许多不同的栖息地。这些栖息地中光照、水温、波浪强度和水压都是不同的。不同的生物能够适应不同栖息地的生活环境。
河口湾 第一种栖息地是河口湾,它位于河流的淡水与海洋水相接的地方。由于水体浅,阳光充足,加上由河流带来的大量营养物质,使得河口湾成为许多生物的栖息场所。河口湾地区的主要生产者是植物,如沼泽中的草类,还有水中藻类。这些生物为一系列的动物提供了食物和住所,比如螃蟹、螺蛳、蛤、牡蛎和鱼类。许多生物还将河口湾平静的水域作为繁殖的基地。
潮间带 接下来,你们要沿着岩石海岸线行走。海岸线上最高潮位线与最低潮位线之间的部分就是潮问带。生活在这里的生物必须能够经受住波浪的强烈冲击,温度的突然变化,以及时而在水中时而暴露在空气中的巨大反差。这是一个很难生存的地方。你能看到许多动物,比如吸附在岩石上的藤壶和海星。其他的动物,如蛤、螃蟹则居住在沙滩的洞穴中。
浅海带 现在该向海洋出发,去考察近岸浅海水域了。我们将分小组乘坐考察船考察下一个类型的海洋栖息地。大陆的边缘像一个板架向海洋延伸一小段距离,在最低潮位线的下方是一个浅水区域,称为浅海带,蜿蜒于整个大陆架。与淡水生物群落一样的是,这一地带中的浅水区是适宜进行光合作用的。因此,这一区域的生物十分丰富。许多大鱼群,如沙丁鱼和鲲鱼就是靠这一地带中的海藻生活的。在热带的温暖海域,浅海带可以形成珊瑚礁。虽然珊瑚礁可能看起来像石头,但实际上它是其他许多生物的家园。(图片21)
大洋带 在宽广的海洋中,阳光能够穿透水层几百米。漂浮的海藻就在这一层中进行光合作用。这些海藻是生产者,它是形成大洋中所有食物网的基础。其他的海洋生物,如金枪鱼、剑鱼、鲸都直接或间接地依靠海藻为食。
深海带 深海带位于大洋带中的表层下方。几乎所有的深海带的海底都是一片黑暗。你们需要钻进潜水艇打开前灯来探索这一区域。在没有阳光的地方,生物是如何存活的呢?在这一区域的许多动物都靠下沉的生物遗体生存。深海带的最深处则是那些样子古怪的鱼类的家园,像在黑暗中会发光的大王乌贼和长有一排排锋利牙齿的鱼。
在记录完深海带的观察结果以后,我们的长途环球考察也就结束了。我们终于要回家了。
八、它们与人类有着怎样的关系
环境对健康的影响是复杂的,从环境对人类健康的作用大小看,有直接影响和间接影响。如地震、洪水、海啸、泥石流、火山爆发、高温、低温等可直接导致人的死亡;而生态破坏、环境污染等则导致人的生存环境恶化,或使致病因素增加,或使人体抵抗力下降,从而直接或间接影响人类健康。
从人对环境影响的大小看,有自然本身的因素和人为的因素,或人与自然共同作用。自然本身的因素,包括地质、地理环境条件恶劣,不适宜人类居住的地方。如果人类居住在这些地方,则对生命安全和健康构成威胁,或出现某些与地质地理有关的地方性疾病;人为因素包括生态破坏和环境污染,它们既可直接损害人的生命,也可间接破坏人体的健康,它们是当今环境对人类健康的主要威胁。
生态破坏是指人类不合理地开发、利用自然资源和兴建工程项目而引起的生态环境的退化、原有的生态平衡遭到破坏及由此而衍生的有关环境效应,从而对人类的生存环境产生不利影响的现象。如温室效应带来的全球变暖、水土流失、土地荒漠化、土壤盐碱化、生物多样性减少等等。
由于人类大量砍伐森林,过多燃烧煤炭、石油和天然气,以及汽车大量排放尾气等使温室气体排放增加而产生温室效应。温室效应使全球气温升高,出现气象异常,某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,飓风力量增强,出现频率提高,自然灾害加剧。更令人担忧的是,由于气温升高,将使两极地区冰川融化,海平面升高,许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没除这些灾害事件直接损害人的生命、增加伤亡外,也可间接使某些疾病的发病增加。如气象异常的高温导致“中暑”病人增加,而低温则使“冻伤”病人增加。据有关报道,2007年7月席卷欧洲中部和南部的热浪在匈牙利造成将近500人死亡,仅在中部就有230人丧生。持续高温还造成罗马尼亚30人死亡,另有860人在街上昏厥。另据中新网2009年1月8日报道,受到来自西伯利亚和北欧的冷空气影响,欧洲主要地区连日来受到一股寒流侵袭,东部和中部主要地区录得零下31℃至零下10℃度低温,连日来有十多人冻死。(图片22)
全球变暖使万亿年的冰川融化,可能使冷冻在冰川中的不知名病毒复活,从而爆发难以控制的不知名的疾病,犹如2003年爆发流行的“SARS”一样。SARS是英文SevereAcuteRespiratorySyndrome的缩写,中文名“严重急性呼吸道综合征”,是非典型肺炎的一种,在中国俗称为“非典”,2003年2月首次发现于中国广东、香港以及越南的河内等地,并迅速蔓延到世界27个国家和地区。开初由于不知道疾病原因,故名“SARS”。后来发现,SARS是一种由变异的冠状病毒引起的高传染性呼吸综合征,大部分感染者表现出急性呼吸困难综合征和急性肺损伤。根据世界卫生组织的统计,截至2003年4月23日,在短短的2个多月时间内,全球已有4288人遭到感染,其中251人死亡。由于最初不知道疾病的原因,曾一度引起全球的恐慌。
2009年3月起,由墨西哥发端的甲型HIN1流感,在世界范围内迅速传播,成千上万人受到感染。
此外,气候反常还会造成人体抵抗力下降、诱发或加重原有疾病。
臭氧层是高空大气中臭氧浓度较高的气层,它能阻碍过多的太阳紫外线照射到地球表面,有效地保护地面一切生物的正常生长。臭氧层的破坏主要是现代生活大量使用的化学物质氟利昂进入平流层,在紫外线作用下分解产生的原子氯通过连锁反应而实现的。
最近研究表明,南极上空15-20千米间的低平流层中臭氧含量已减少了40%-50%,在某些高度,臭氧的损失可能高达95%;北极的平流层中也发生了臭氧损耗。臭氧层的破坏将会增加紫外线β波的辐射强度,而β紫外线则可导致皮肤癌。据资料统计分析,臭氧浓度每降低1%,皮肤癌就增加4%,白内障发生则增加0.6%。到21世纪初,地球中部上空的臭氧层已减少了5%-10%,使皮肤癌患者人数增加了26%。
森林植被的破坏,对人类健康的影响巨大。由于过度的放牧、耕作、滥垦滥伐等人为因素和一系列自然因素的共同作用,致使土地森林面积和植被面积减少,土地质量退化,并逐步沙漠化,加之全球暖化,气象反常,使沙尘暴天气频繁发生。除前面已经谈到的沙尘暴可以直接导致人的伤亡外,还会对人体的健康带来严重的损害。(图片23)
在沙尘暴天气时,大量的尘土被吸入气管和肺,不仅会损害气管和肺组织,破坏呼吸功能,而且还由于尘土中常常含有大量的有害微生物,如果被吸入呼吸道和肺中,则可导致呼吸道和肺部的感染,使呼吸道疾病增加。在医院中可发现,每一次沙尘暴天气过后,患呼吸道疾病的病人都会大量增加。
由于滥砍滥伐、过度开垦使森林植被大量减少,特别是热带雨林的减少,使其吸收二氧化碳、吐出氧气的功能削弱,导致大气中二氧化碳含量增加,这不仅导致温室效应,也导致空气质量下降。另外森林中含有对人体健康很有好处的负氧离子,森林韵减少,导致环境空气中负氧离子下降,使人们感到清新的空气越来越少。空气质量的下降,使呼吸系统疾病发病增加。
森林植被的减少不仅使某些植物物种减少,也导致某些依赖森林的动物物种减少。加上人们的滥捕滥杀、环境污染和引进外来物种等原因,使包括动物、植物和微生物等在内的所有生物物种不断减少,这种生物物种不断减少的现象即为生物多样性减少。
据估计,地球上的物种约有3000万种。自1600年以来,已有724个物种灭绝,目前已有3956个物种濒临灭绝,3647个物种为濒危物种,7240个物种为稀有物种。多数专家认为,地球上生物的1/4可能在未来20-30年内处于灭绝的危险,1990-2020年内,全世界有5%-15%的物种可能灭绝,也就是每天消失40-140个物种。生物多样性的存在对进化和保护生物圈的生命维持系统具有不可替代的作用。生物多样性的减少,不仅可能使具有某种潜在药物作用的植物减少,同时也可能破坏动物原来已经平衡的食物链关系。
俗话说:“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾虾,虾虾吃泥巴。”这就是一种食物链关系。对于食物链上任何一种生物来说,上链生物就是下链生物的天敌,下链生物就是上链生物的食物。天敌的减少或灭绝,必然导致其下链生物的大量繁殖。比如由于人们对老鼠的天敌之一——蛇的大量捕杀,使老鼠现在越来越猖獗。(图片24)
生物多样性的减少,还使原本五彩缤纷的世界变得单调、灰暗;动物物种的减少,使人类的朋友越来越少,人类变得越来越孤独。这也许是现在越来越多的人患上“孤独症”和抑郁症的一个可能的原因吧。